[發明專利]從固體中移除雜質的方法

無效

• 申請號: 200810093187.9
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN101357758A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 李昌熙
• 申請（專利權）人: 大陸碳印度有限公司;大陸碳公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 項丹

技術領域

本發明涉及從固體移除雜質，詳而言之，本發明涉及一種利用離子交換從固體移除雜質的方法及系統。

背景技術

在工業中所需的各種材料與組件是呈或必須呈固體狀且含有污染物與雜質，而純化固體以移除雜質是一復雜且通常昂貴的工程，通常對于達到其最終用途所需的標準是重要的。此外，各種工業工程也需要分離混合物且回收在化學反應的催化作用中的珍貴物質。碳是在工業中使用的一種固體且本發明應被解釋為參考移除雜質或純化碳作為例子。

即使決定了該雜質的來源，移除或避免該雜質并不一定是實際可行的。這通常是因為處理成本的緣故，使得該工程并不能經濟地實施；或有時是因為缺少適當的處理技術的緣故。雖然分離或分類以移除或減少如碳等在固體中的雜質已利用空氣或干燥系統完成了，但是這些方法通常會在所處理的碳中造成缺陷或不一致。

純化碳涉及移除或分離大部分來自如進料、催化劑、添加劑、水等原料；及如銹與積垢等制造冶金。雜質來自各種包括雜質原料和/或制造條件等因素，且進料是一種典型的雜質來源，例如，在制造爐碳黑時所使用的流體化催化裂解器(FCC)油會包含在煉油業中使用且保留在碳中的催化劑。

碳的一般特征在于其大部分是元素碳C12的事實，且C12的量超過99.9重量％。但是，有時元素碳的含量會低很多，這會破壞最終工業產品的價值。此外，純化或增加元素碳的含量以達到應用標準與要求通常是不可避免的。例如，如彈性系數、拉伸強度、及伸長率等物理強度；以及如顏色色澤、暗度、底色、色度、導電與導熱性、UV防護、EMI屏蔽、靜電荷散逸、補強及催化作用等功能性質；使用壽命等會受到元素碳的減少與雜質的存在的影響。

在如碳等固體雜質包括，例如：H⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、NH4⁺、Rb⁺、Cs⁺、Ag⁺、Ti⁺、Ba²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Sr²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、OH^-、I^-、NO₃^-、HSO₄^-、HSO₃^-、BrO₃^-、CIO₃^-、HCO₃^-、HSiO₃^-、BI^-、CN^-、NO₂^-、CL^-、IO₃^-、F^-、甲酸鹽、苯、磺酸鹽、水楊酸鹽、醋酸鹽、丙酸鹽、檸檬酸鹽及酚鹽。

離子交換器或利用離子交換原理已被大量使用在水工業中以從水中純化或分離出不必要的離子，以達到如飲用等特定的目的，或供藥物、化學藥品、原子與汽電共生工廠等應用。此外，離子交換也已被使用在其它工業上以達到各種目的，例如，吸收特定離子、酸純化、酸阻滯、移除酸以進行腐蝕控制、糖加工、飲料加工、有機反應的催化、堿純化、色層分離、冷凝物精加工、精純化學藥品、從甲醛移除甲酸、移除抑制劑與穩定劑、離子阻緩、金屬控制、礦物加工、采礦、從地下水移除鐳、移除鹽類、移除微量污染物、及生產超純化藥品。

離子交換的原理到目前為止尚未被應用于移除雜質或純化固體。此外，離子交換的原理尚未被應用于移除雜質或純化碳。

發明內容

本發明提供一種利用離子交換從固體移除雜質的方法及系統。

本發明涉及一種從固體移除雜質的方法，包含形成一具有該固體的溶液，使該溶液通過一離子交換器，使得至少一些存在于該溶液中的雜質被該離子交換器保留，并且從該離子交換器回收該溶液。由該離子交換器所回收的溶液可被過濾和干燥，以獲得至少一些雜質已從其中被移除的固體。